Курс лекций по изучению дисциплины «Геология с основами геоморфологии» для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03. Агроэкология направленность (профиль) Агрохимия и агропочвоведение
Покупка
Основная коллекция
Тематика:
География почв. Геоморфология
Издательство:
Волгоградский государственный аграрный университет
Год издания: 2021
Кол-во страниц: 80
Дополнительно
Курс лекций освещает содержание дисциплины «Геология с основами геоморфологии», отражает материал по строению Земли, а также основные геологические процессы. Курс лекций составлен в со-ответствии с ФГОС.
Для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03. Агро-экология направленность (профиль) Агрохимия и агропочвоведение.
Скопировать запись
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов
Министерство сельского хозяйства Российской Федерации Департамент образования, научно-технологической политики и рыбохозяйственного комплекса Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования «Волгоградский государственный аграрный университет» Кафедра «Почвоведение и общая биология» Н.В. Перекрестов КУРС ЛЕКЦИЙ по изучению дисциплины «Геология с основами геоморфологии» для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03. Агроэкология направленность (профиль) Агрохимия и агропочвоведение ЧАСТЬ 1 Волгоград Волгоградский ГАУ 2021
УДК:55 ББК 26.3 П-27 Рецензенты: директор Волгоградского филиала ФГБНУ ВНИИГиМ им. Костякова, доктор сельскохозяйственных наук, профессор, академик РАН, Заслуженный деятель науки РФ Бородычёв В.В.; заведующий кафедрой «Земледелие и агрохимия» ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ доктор сельскохозяйственных наук, профессор Чамурлиев О.Г. Перекрестов, Николай Викторович П-27 Курс лекций по изучению дисциплины «Геология с основами геоморфологии» для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03. Агроэкология направленность (профиль) Агрохимия и агропочвоведение / Н. В. Перекрестов. – Волгоград: ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2021. – 80 с. Курс лекций освещает содержание дисциплины «Геология с ос новами геоморфологии», отражает материал по строению Земли, а также основные геологические процессы. Курс лекций составлен в соответствии с ФГОС. Для обучающихся по направлению подготовки 35.03.03. Агро экология направленность (профиль) Агрохимия и агропочвоведение УДК:55 ББК 26.3 © ФГБОУ ВО Волгоградский ГАУ, 2021 © Перекрестов Н.В., 2021
ЛЕКЦИЯ №1 «НАУКА ГЕОЛОГИЯ» 1. РАЗДЕЛЫ ГЕОЛОГИИ Наука геология состоит из нескольких самостоятельных раз делов. Минералогия – раздел геологии, изучающий минералы, вопросы их генезиса, квалификации. Изучением пород, образованных в процессах, связанных с атмосферой, биосферой и гидросферой Земли, занимается литология. Эти породы не совсем точно называются ещё осадочными горными породами. Многолетнемерзлые горные породы приобретают ряд характерных свойств и особенностей, изучением которых занимается геокриология. Петрография – раздел геологии, изучающий магматические и метаморфические породы преимущественно с описательной стороны – их генезис, состав, текстурно-структурные особенности, а также классификацию. Структурная геология – раздел геологии, изучающий формы за легания геологических тел и нарушения земной коры. Кристаллография – первоначально одно из направлений мине ралогии, в настоящее время скорее физическая дисциплина. Науки о современных геологических процессах (динамическая геология): тектоника – раздел геологии, изучающий движение земной коры (геотектоника, неотектоника и экспериментальная тектоника); вулканология – раздел геологии, изучающий вулканизм; сейсмология – раздел геологии, изучающий геологические про цессы при землетрясениях, сейсморайонирование; геокриология – раздел геологии, изучающий многолетнемерз лые породы; петрология – раздел геологии, изучающий генезис и условия происхождения магматических и метаморфических горных пород. Историческая геология—отрасль геологии, изучающая дан ные о последовательности важнейших событий в истории Земли.
Все геологические науки в той или иной степени имеют исторический характер, рассматривают существующие образования в историческом аспекте и занимаются в первую очередь выяснением истории формирования современных структур. История Земли делится на два крупнейших этапа – эона, по появлению организмов с твёрдыми частями, оставляющих следы в осадочных породах и позволяющих по данным палеонтологии провести определение относительного геологического возраста. С появлением ископаемых на Земле начался фанерозой – время открытой жизни, а до этого был криптозой или докембрий – время скрытой жизни. Геология докембрия выделяется в особую дисциплину, так как занимается изучением специфических, часто сильно и многократно метаморфизованных комплексов и имеет особые методы исследования. Палеонтология изучает древние формы жизни и занимается описанием ископаемых остатков, а также следов жизнедеятельности организмов. Стратиграфия – наука об определении относительного геологи ческого возраста осадочных горных пород, расчленении толщ пород и корреляции различных геологических образований. Одним из основных источников данных для стратиграфии является палеонтологические определения. 2. ПРИКЛАДНЫЕ ДИСЦИПЛИНЫ Геология полезных ископаемых изучает типы месторождений, методы их поисков и разведки. Делится на геологию нефти газа, геологию угля, металлогению. Гидрогеология — раздел геологии, изучающий подземные воды. Инженерная геология — раздел геологии, изучающий взаимо действия геологической среды и инженерных сооружений. Остальные разделы геологии, в основном стоящие на стыке с другими науками: Геохимия—раздел геологии, изучающий химический состав Земли, процессы, концентрирующие и рассеивающие химические элементы в различных сферах Земли.
Геофизика – раздел геологии, изучающий физические свойства Земли, включающая также комплекс разведочных методов: гравиразведка, сейсморазведка, магниторазведка, электроразведка различных модификаций и пр. Геобаротермометрия – наука, изучающая комплекс методов опре деления давления и температур образования минералов и горных пород. Микроструктурная геология – раздел геологии, изучающий де формацию пород на микроуровне, в масштабе зёрен минералов и агрегатов. Геодинамика – наука, изучающая процессы самого планетарно го масштаба в результате эволюции Земли. Она изучает связь процессов в ядре, мантии и земной коре. Геохронология – раздел геологии, определяющий возраст пород и минералов. Литология (Петрография осадочных пород) — раздел геологии, изучающий Осадочные породы. История геологии – раздел истории геологических знаний и рудного дела. Изучением Солнечной системы занимаются следующие разделы геологии: космохимия, космология, космическая геология или планетология. 3.ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ГЕОЛОГИИ Геология — наука историческая, и важнейшей её задачей явля ется определение последовательности геологических событий. Для выполнения этой задачи с давних времён разработан ряд простых и интуитивно очевидных признаков временных соотношений пород. Интрузивные взаимоотношения представлены контактами ин трузивных пород и вмещающих их толщ. Обнаружение признаков таких взаимоотношений (зоны закалки, даек и т. п.) однозначно указывает на то, что интрузия образовалась позже, чем вмещающие породы. Секущие взаимоотношения также позволяют определить отно сительный возраст. Если разлом рвёт горные породы, значит он образовался позже, чем они.
Ксенолиты и обломки попадают в породы в результате разру шения своего источника, соответственно они образовались раньше вмещающих их пород, и могут быть использованы для определения относительного возраста. Принцип актуализма постулирует, что геологические силы, дей ствующие в наше время, аналогично работали и в прежние времена. Джеймс Хаттон сформулировал принцип актуализма фразой «Настоящее—ключ к прошлому». Утверждение не совсем точное. Понятие «сила» — понятие не геологическое, а физическое, к геологии имеющее опосредованное отношение. Правильнее говорить о геологических процессах. Выявление сил, сопровождающих эти процессы, могло бы стать главной задачей геологии, чего, к сожалению, нет. «Принцип актуализма» (или метод актуализма) являются сино нимом метода «аналогии». Но метод аналогии не является методом доказательства, он является методом формулирования гипотез и, следовательно, все закономерности, полученные методом актуализма, должны были бы пройти процедуру доказательства их объективности. В настоящее время принцип актуализма стал тормозом в развитии представлений о геологических процессах. Принцип первичной горизонтальности утверждает, что морские осадки при образовании залегают горизонтально. Принцип суперпозиции заключается в том, что породы находя щиеся в не нарушенном складчатостью и разломами залегании, следуют в порядке их образования, породы залегающие выше моложе, а те которые находятся ниже по разрезу — древнее. Принцип последовательности постулирует, что в одно и то же время в океане распространены одни и те же организмы. Из этого следует, что палеонтолог, определив набор ископаемых остатков в породе, может найти одновременно образовавшиеся породы. Принцип обеспечения непрерывности гласит, что строительный материал, образующий слои, растягивается по поверхности земли, если только какая-то другая масса его не ограничит.
ЛЕКЦИЯ № 2 «ИСТОРИЯ НАУКИ ГЕОЛОГИИ И ГЕОМОРФОЛОГИИ» 1.ИСТОКИ ГЕОЛОГИИ Первые геологические наблюдения относятся к динамической гео логии – это информация о землетрясениях, извержениях вулканов, размывании гор, перемещении береговых линий. Подобные высказывания встречаются в работах таких учёных как Пифагор, Аристотель, Плиний Старший, Страбон. Изучение физических материалов (минералов) Земли восходит по крайней мере к древней Греции, когда Теофраст (372—287 до н. э.) написал работу «О камнях». В римский период Плиний Старший подробно описал многие минералы и металлы, и их практическое использование, а также правильно определил происхождение янтаря. Описание минералов и попытки классификации геологических тел встречаются у Аль-Бируни и Ибн Сины (Авиценны) в X—XI веках. В работах Аль-Бируни содержится раннее описание геологии Индии, он предполагал, что индийский субконтинент был когда-то морем. Авиценна предложил подробное объяснение формирования гор, происхождение землетрясений и другие темы, которые являются центральными в современной геологии, и в котором содержится необходимый фундамент для дальнейшего развития науки. Некоторые современные ученые, такие как Филдинг Х. Гаррисон, считают, что современная геология началась в средневековом исламском мире. В Китае энциклопедист Shen Kuo (1031-1095гг.) сформулировал гипотезу о процессе формирования земли: на основе наблюдений над ископаемыми раковин животных в геологическом слое в горах в сотнях километров от океана он сделал вывод, что суша была сформирована в результате эрозии гор и осаждения ила. В эпоху Возрождения геологические исследования проводили учёные Леонардо да Винчи и Джироламо Фракасторо. Они впервые предположили, что ископаемые раковины являются остатками вымерших организмов, а также, что история Земли длиннее библейских представлений. Нильс Стеснен дал анализ геологическому разрезу в
Тоскане, он объяснил последовательность геологических событий. Ему приписывают три определяющих принципа стратиграфии: принцип суперпозиции, принцип первичной горизонтальности слоёв и принцип последовательности образования геологических тел. В конце XVII начале XVIII века появилась общая теория Земли, которая получила название дилювианизма. По мнению учёных того времени осадочные породы и окаменелости в них образовались в результате всемирного потопа. Эти воззрения разделяли Роберт Гук (1688г.), Джон Рэй (1692г.), Джон Вудворд (1695г.), И. Я. Шейкер (1708г.) и другие. Во второй половине XVIII века резко возросли потребности в полезных ископаемых, что привело к изучению недр, в частности накоплению фактического материала, описанию свойств горных пород и условии их залегания, разработке приёмов наблюдения. В 1785 году Джеймс Хаттон представил для Королевского общества Эдинбурга документ, озаглавленный «Теория Земли». В этой статье он объяснил свою теорию о том, что Земля должна быть намного старше, чем ранее предполагалось, для того, чтобы обеспечить достаточное время для эрозии гор, и чтобы седименты (отложения) образовали новые породы на дне моря, которые, в свою очередь, были подняты чтобы стать сушей. В 1795 Хаттон опубликовал двухтомный труд, описывающий эти идеи. Джеймс Хаттон часто рассматривается как первый современный геологи. Последователи Хаттона были известны как плутонисты, из-за того что они считали, что некоторые породы (базальты и граниты) были сформированы в результате вулканической деятельности и являются результатом осаждения лавы из вулкана. Другой точки зрения придерживались нептунисты, во главе с Абрамом Вернером, который считал, что все породы осели из большого океана, уровень которого с течением времени постепенно снизился, а вулканическую деятельность объяснял подземным горением каменного угля. В то же время в России увидели свет геологические труды Ломоносова «Слово о рождении металлов от трясения Земли» (1757г.) и «О слоях земных» (1763г.), в которых он признавал влияние и внешних, и внутренних сил на развитие Земли.